H34.如图,P为等边三角形ABC内的一点,且P到三个顶点A,B,C的距离分别为PA=3,PB=4,PC=5,求△ABC的面积。解读:
因为等边△ABC的面积=AB^2×sina60°/2,要求其面积,必须求出其边长AB。为此将△BPC绕点B逆时针旋转60°得到△BP’A,构成Rt△PP’A,进而得∠BPA=150°,构造Rt△PQA,使∠APQ=30°,求得AQ=3/2,PQ=3√3/2,再在Rt△ABQ中,利用勾股定理求出AB的平方即可。
解答过程如下:∵△ABC为等边三角形,
∴BA=BC,
可将△BPC绕点B逆时针旋转60°得△BP’A,连P’P,且延长BP,作AQ⊥BP于点Q.
∴BP’=BP=4,AP’=PC=5,∠PBP’=60°,
∴△BPP’为等边三角形,
∴PP’=PB=4,∠BPP’=60°,
在△AP’P中,AP’=5,AP=3,PP’=4,
∴AP’2=PP’2 PA2,
∴△APP’为直角三角形,且∠APP’=90°,
∴∠APB=90° 60°=150°.
∴∠APQ=30°,
∴在直角△APQ中,AQ=AP/2=3/2,PQ=3√3/2,
∴在直角△ABQ中,AB2=BQ2 AQ2
=(4 3√3/2)^2 (3/2)^2=25 12√3,
则△ABC的面积=√3(25 12√3)/4=(36 25√3)/4.
综述:1.利用60°特殊角,旋转,构造出三个直角三角形是关键;
2.利用勾股定理逆定理判断直角三角形;
3.反复利用勾股定理和特殊角30°求直角三角形的边;
4.等边三角形的面积公式:边长^2×sina60°/2。